一种最大后验概率准则下有约束的噪声增强信号检测方法技术

本发明专利技术公开了一种最大后验概率准则下有约束的噪声增强信号检测方法，属于信号处理领域。首先给非线性系统输入信号加入与之独立的加性噪声；经过非线性系统，获得加噪后的输出信号；根据最大后验概率准则，建立起检测概率与虚警概率联合约束下，使得错误概率最小的噪声增强优化模型；最后求解相应的优化模型，获得有约束的噪声增强最小错误概率检测结果。本发明专利技术在检测概率与虚警概率的联合约束下，将噪声增强与最大后验概率准则下的二元信号假设检验相结合，进一步减小错误概率以实现综合检测性能的提升。

A noise enhancement signal detection method with constraint based on maximum posteriori criterion

The invention discloses a restrained noise enhancement signal detection method under the maximum posterior probability criterion, which belongs to the field of signal processing. Firstly, an additive noise is added to the input signal of the non-linear system; then the output signal is obtained by the non-linear system; according to the maximum posterior probability criterion, a noise enhancement optimization model is established under the joint constraint of detection probability and false alarm probability, which minimizes the error probability; finally, the corresponding optimization is solved. The model obtains constrained noise enhancement and minimum error probability detection results. Under the joint constraints of detection probability and false alarm probability, the method combines noise enhancement with hypothesis test of binary signals under the criterion of maximum a posteriori probability, and further reduces the error probability to improve the comprehensive detection performance.

【技术实现步骤摘要】
一种最大后验概率准则下有约束的噪声增强信号检测方法
本专利技术属于信号处理领域，具体涉及噪声增强和满足检测概率和虚警概率的联合约束时最大后验概率准则下的二元信号假设检验问题。
技术介绍
噪声无处不在，理解和掌握噪声的分布和性能是一个非常重要的问题。在经典信号处理中，噪声被视为不需要的信号或是对系统的干扰。系统中噪声越多会导致信道容量越小，从而使得检测性能和估计精度都有所下降。然而，噪声对系统的影响并不都是负面的，在一定条件下，噪声可以通过非线性系统对信号和系统起到积极的增强作用，被称为噪声增强现象。随着近年来对噪声增强的深入探索，噪声增强在信号检测中所发挥的重要作用获得越来越多的重视和肯定。针对二元信号假设检验问题，利用最大后验概率准则下的检测器可以实现最小的错误概率。同时，错误概率又与检测概率和虚警概率这两个衡量检测性能的指标密切相关。理论上，错误概率的减小对应着三种情况：(1)检测概率增加的同时虚警概率减小；(2)检测概率和虚警概率同时增加；(3)检测概率和虚警概率同时减小。第(1)种情况中衡量检测性能的三个指标都得到改善。然而在实际应用中，更多的是对应着第(2)和第(3)这两种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种最大后验概率准则下有约束的噪声增强信号检测方法，其特征在于：包括以下步骤：1)建立最大后验概率准则下噪声增强检测模型非线性系统输入信号x在原假设H0和备选假设H1下的概率密度函数已知，分别为p0(x)和p1(x)，且假设H0和H1的先验概率分别为p(H0)和p(H1)；给非线性系统输入信号x加入与之独立的加性噪声n，其中n服从概率密度函数为pn(n)的分布；经过非线性系统后，获得加噪后的非线性系统输出信号z＝T(x+n)，其中T(·)表示非线性系统的传递函数；然后根据最大后验概率准则，利用所述非线性系统输出信号z对H0和H1中哪一个假设成立进行判决的最优检验为：

【技术特征摘要】
1.一种最大后验概率准则下有约束的噪声增强信号检测方法，其特征在于：包括以下步骤：1)建立最大后验概率准则下噪声增强检测模型非线性系统输入信号x在原假设H0和备选假设H1下的概率密度函数已知，分别为p0(x)和p1(x)，且假设H0和H1的先验概率分别为p(H0)和p(H1)；给非线性系统输入信号x加入与之独立的加性噪声n，其中n服从概率密度函数为pn(n)的分布；经过非线性系统后，获得加噪后的非线性系统输出信号z＝T(x+n)，其中T(·)表示非线性系统的传递函数；然后根据最大后验概率准则，利用所述非线性系统输出信号z对H0和H1中哪一个假设成立进行判决的最优检验为：其中pz(z|Hi)(i取0或1)为非线性系统输出信号z在假设Hi下的概率密度函数；具体而言，给非线性系统输入信号x加入概率密度函数为pn(n)的噪声时，对应的最大后验概率检测器的判决可表示为2)求解检测概率和虚警概率联合约束下的最优加性噪声在检测概率不低于β和虚警概率不大于α的联合约束下，建立使噪声增强错误概率最小的优化模型：其中β和α分别为检测概率的下限和虚警概率的上限，和分别表示给非线性系统输入信号x加入概率密度函数为pn(n)的噪声且检测器为时对应的错误概率、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘书君，杨婷，唐明春，谭晓衡，张新征，杨竹君，任子奕，罗玉珺，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50